信號(hào)發(fā)生器在電子實(shí)驗(yàn)中作為信號(hào)源,，通常用得多的是正弦波,、三角波、方波以及用作觸發(fā)信號(hào)的脈沖波,。本次制作的是能產(chǎn)生九種波形的信號(hào)發(fā)生器,。
設(shè)計(jì)目標(biāo)是簡單易制、工作可靠,、信號(hào)頻率在音頻范圍連續(xù)可調(diào),，即20Hz～20KHz，輸出信號(hào)電壓能與TTL電平兼容,。
電路中采用了兩塊CMOS數(shù)字集成電路74C04（內(nèi)含六個(gè)反相器）和74C14（內(nèi)含六個(gè)帶施密特電路的反相器）,。
電路見圖1，由反相器IC1的a,、b,、c三個(gè)并連，和電阻W1+R1,、電容C1,、C2、C3構(gòu)成振蕩器以產(chǎn)生三角波,，振蕩頻率計(jì)算公式為f=1/1.7RC,。振蕩頻率分為×10、×100,、×1k三段,、用開關(guān)K2改變接入的電容量粗調(diào)頻率，由電位器W1細(xì)調(diào)20~200Hz,、200~2kHz,、2k~20kHz，覆蓋音頻頻段,。三角波經(jīng)射極跟隨器T2輸出,，約3VP-P。此三角波經(jīng)施密特觸發(fā)器IC2a整形為方波,，再經(jīng)IC2b~f并聯(lián)輸出（多個(gè)門電路并聯(lián)以提高驅(qū)動(dòng)能力）,，其電平兼容TTL。IC1d,、IC1e~f構(gòu)成兩級(jí)線性放大器,，用于將三角波整形為模擬正弦波,，原理是利用放大器飽和將三角波的尖端限幅為圓形，再經(jīng)射極跟隨器T1輸出,，約6.5VP-P,。當(dāng)波形選擇開關(guān)K3將電阻R2和二極管D1或D2接入電路時(shí)，輸出的方波被整流為正電壓或負(fù)電壓加到三角波發(fā)生器的輸入端,，構(gòu)成壓控振蕩器（VCO）,，從而獲得極性不同的鋸齒波或脈沖波，脈沖寬度取決于電阻R2和積分電容的大小,。如此構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的多波形信號(hào)發(fā)生器,，開關(guān)K3是波形選擇開關(guān)，其位置與波形的關(guān)系見附表,。
積分電容C1,、C2、C3選用溫度特性好的薄膜電容,，容量值要求準(zhǔn)確,，每組電容器由兩個(gè)電容器并聯(lián)以得到需要的數(shù)值，需用數(shù)字萬用表的電容檔精選,，才能保證三條頻率刻度的—致性,。電容C4、C5一定要用無極性電容,，可用兩個(gè)4.7μ有極性電介電容同極性串連代替。電容C6,、C7用鉭電介,。圖1中未注明電壓的電容器均選用50V。頻率細(xì)調(diào)電位器W1選用金屬殼全密封碳膜電位器,，最好選用阻值變化為線性（即型號(hào)后綴帶有“X”）的,。開關(guān)K2、K3選用小型—刀三位波段開關(guān),。9V直流穩(wěn)壓電源選用小電流的三端穩(wěn)壓集成電路78L09,。六施密特觸發(fā)器74C14也可用HEF40106直接代換。
由于采用低耗電的C-MOS電路,，本機(jī)也可用9V積層電地供電,。
電路制作完成后需要調(diào)整的只有正弦波形。有示波器時(shí)可在示波器監(jiān)視下調(diào)整微調(diào)電阻W2,、W3,，使波形最接近正弦波；無示波器時(shí),，可將正弦波輸出接到家用音頻功放的輸入端,，頻率調(diào)整到數(shù)百周,，調(diào)W2、W3使聲音最悅耳即可,。
制作難點(diǎn)是面板上的頻率刻度盤的繪制及校準(zhǔn),。下面詳細(xì)介紹：
讀數(shù)標(biāo)尺的制作：
讀數(shù)標(biāo)尺與頻率細(xì)調(diào)電位器W1的旋鈕為—體。選擇一塊無劃痕的透明板（如薄有機(jī)玻璃板或CD盒蓋）,，接圖2裁取—塊,，其長度以面板能容納的半徑為限（長些為好），作為標(biāo)尺,，經(jīng)過圓心用針尖刻一直線槽,，在槽中涂上紅色墨水，形成一條紅線,，作為讀數(shù)標(biāo)線,；用502膠水或AB雙管膠將標(biāo)尺與旋鈕底面對(duì)接粘合。
刻度校準(zhǔn)：
用AUTOCAD或CAXA制圖軟件,，作一直徑約100mm的圓（直徑大些,，繪圖時(shí)易于估計(jì)小數(shù)），點(diǎn)擊“等分弧”,，將圓周分為100等分,，打印兩份（當(dāng)然也可手工用圓規(guī)和量角器完成此工作）。將其中一份按標(biāo)尺長度為半徑裁剪—個(gè)圓,，臨時(shí)粘合到面板上W1位置,。將帶標(biāo)尺的旋鈕固定到W1軸上，根據(jù)標(biāo)線確定W1旋轉(zhuǎn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置,，一般電位器旋轉(zhuǎn)范圍為0~253度,，在繪制的等分圓周上約0~70.4格。
打開發(fā)生器電源,，讓其工作一段時(shí)間預(yù)熱穩(wěn)定,。將頻率粗調(diào)開關(guān)K2置“×100擋”、波形選擇開關(guān)K3置“1”檔,，在方波輸出端接上數(shù)字萬用表的“測頻率檔”,，從“0”開始旋轉(zhuǎn)W1，在頻率的整數(shù)位記下標(biāo)線指示的刻度值（如1KHz,，17.3格等）并列出表格,；在K3的另外兩擋位重復(fù)上面工作。
繪制頻率刻度：
利用上面測繪的三個(gè)刻度表,，在繪圖軟件窗口畫出各刻度線,。如果無條件使用計(jì)算機(jī)繪圖，可利用繪制的等分圓周圖和透明直尺手工繪制出三條頻率刻度,。
將繪制的刻度盤粘合到面板上相應(yīng)位置,。在K3的各檔位測試一遍刻度與輸出頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系,，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果電容C1,、C2,、C3的數(shù)值準(zhǔn)確的話，各檔刻度與輸出頻率基本吻合,，完全能滿足業(yè)余使用的要求,。至此，這臺(tái)多波形發(fā)生器就完成了,。